Система учета электрической энергии с возможностью подключения удалённых пользователей
Целью выполнения работы является разработка системы учета электрической энергии промышленного предприятия с возможностью подключения удаленных пользователей. Изучены методы и средства учета электроэнергии. Предложен способ повышения энергосбережения за счет использования частотных преобразователей. Итогом работы является выбор комплекса технических средств и разработка программного обеспечения для организации системы учета электроэнергии. Предложенные решения создают инвестиционную привлекательность вложения средств в решение вопросов учета и оптимизации энергоснабжения предприятия.
Использование современных систем учета электроэнергии позволяет
осуществлять измерение и преобразование основных электрических величин,
а поддержка этими системами математических операций позволяет
производить определённые расчеты, используемые в расчетах с
предприятиями – поставщиками, в оптимизации режимов и т. д.
Система учета электроэнергии должна давать возможность:
• определять количества энергии, полученной от энергосистемы;
• производить расчет за электроэнергию, израсходованную
различными потребителями;
• анализировать, устанавливать и контролировать удельные нормы
расхода электроэнергии на единицу продукции;
• предпринимать меры по оптимизации потребления
электроэнергии.
Структура управления современными предприятиями такова, что
заинтересованные лица (собственники) могут находится на большом
расстоянии от него и получать контрольные цифры о работе предприятия в
виде интегрированных показателей, которые очень сложно поддаются
анализу. На предприятиях теплоэнергетики именно детальный анализ
потребляемых ресурсов и производимой продукции является основой
возможной оптимизации производства.
Для того чтобы производить анализ, необходимо иметь доступ к
оперативной информации. Такую информацию в настоящее время
предоставляют системы учета, которые могут быть различными по
организации и назначению, но главная их задача заключается в
предоставлении объективной информации с определённой периодичностью.
Термин «объективная» означает, что в создании информационных
потоков и их возможной обработке не принимал участие человек. Если такая
система учета грамотно спроектирована и правильно эксплуатируется, то
информация, получаемая с неё, является весьма правдоподобной.
Собственники предприятий заинтересованы в разработке таких систем.
Это позволяет оперативно контролировать материальные и энергетические
потоки, оптимизировать их путём совершенствования технологий и
технических средств.
В настоящей работе решается задача создания системы учета
электрической энергии с возможностью подключения удалённых
пользователей.
Передача данных удаленным пользователям организуется по
различным сетевым интерфейсам, которые позволяют получать доступ к
информации с различных устройств в любой момент времени.
1 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
1.1 Описание объекта и технологического процесса
Объектом является предприятие – котельная – производящее тепловую
энергию. Полученная теплоэнергия используется для централизованного
теплоснабжения поселка Самусь.
В технологическом процессе в основном участвует перекачивающие
механизмы, предназначенные для перемещения воздуха, воды, конденсата и
топлива. Для этого на трубопроводах используются насосы разной
функциональности, конструкций и мощности [1].
На исследуемом объекте используются:
• дымосос;
• дутьевой вентилятор;
• насос сетевой;
• насос подпиточный;
• питательный насос;
• насос сырой воды и солевого раствора.
Каждый из насосов имеет свое назначение в процессе производства
теплоэнергии. Далее представлено их описание.
Дымосос служит для удаления продуктов сгорания из топок.
Дутьевой вентилятор применяется для обеспечения постоянного
притока свежего воздуха, оптимизации процесса горения.
Сетевой насос для котельной имеет самые большие габариты и
производительность. Служит для подачи теплоносителя потребителю, в
качестве которого выступает посёлок.
Питательный насос служит для заполнения котла водой взамен того
количества, которое ушло на выработку пара.
Насос подачи сырой воды используется в системе химводоподготовки.
Их задача сделать забор среды из бака сырой воды и направить воду для
химической очистки от солей жесткости и взвешенных веществ.
Насосы исходной воды должны обеспечить максимальный расход
химически очищенный воды для питания паровых котлов
Подпиточный насос обслуживает теплофикационную установку в
тепловой схеме котельной и предназначено для пополнения утечек воды из
магистральной сети.
Солевой насос используется для перекачки солевого раствора.
Применение соли для котельных помогает долгое время поддерживать
оборудование в хорошем рабочем состоянии за счет умягчения воды.
Электроприемники будут объединяться в отдельные узлы учета, в
зависимости от участия в технологическом процессе и от способа получения
данных об электропотреблении.
Количество и мощность каждого электроприемника указаны в главе
В работе была рассмотрена система учета электрической энергии с
возможностью подключения удалённых пользователей для
теплопроизводящего предприятия. В проекте были рассмотрены способы и
средства учета электроэнергии и возможность повышения
энергоэффективности предприятия. Были выбраны технические средства,
участвующие в получении параметров потребления электроэнергии. Выбраны
частотные преобразователи в соответствии с используемым оборудование.
Предложен вариант группировка потребителей по узлам учета.
Рассмотрен вопрос энергосбережения. Для этого предложено
использование частотных преобразователей в системе управления
электрооборудования. Это возможно за счет замещения задвижек и заслонок
в контуре управления способностью изменения производительностью насосов
и вентиляторов, соответственно. Также частотные преобразователи
обеспечивают оптимальные алгоритмы пуска и поддержки работы,
относительно прямого включения в сеть.
С помощью лабораторного оборудования, была воспроизведена модель
учета электроэнергии на базе частотных преобразователей Овен ПЧВ. В
составленной модели данные об энергопотреблении предоставляются
частотным преобразователем. Подсчет данных для разных промежутков
времени. осуществляется с помощью разработанной программы в ПЛК150
компании Овен. Для визуализации на персональном компьютере применен
пакет Simple-SCADA, что позволило предоставить возможность выбора
объекта и временного промежутка для получения информации о потреблении.
Поставленная задача проекта была решена. Такая система учета
электроэнергии позволяет получить полную картину энергопотребления и
распределения энергоресурсов. Система пригодна для внедрения на объекте,
создает инвестиционную привлекательность для предприятия и предоставляет
возможность решить комплекс задач по оптимизации энергоснабжения
объектов.
1.Соколов, Б.А. Котельные установки и их эксплуатация – М.:
Академия, 2011. – 432 c.
2.Осика Л. К. Коммерческий и технический учет электрической
энергии на оптовом и розничных рынках. Теория и практические
рекомендации. – СПб.: Политехника, 2006 – 360 с.
3.Минин Г.П. Измерение электроэнергии – М.: Энергия, 1974. – 104
с.
4.Афанасьев В. В., Адоньев Н. М., Кибель В. М. Трансформаторы
тока – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энерго-атомиздат., 1989. – 416 с.
5.Счетчикэлектроэнергиитрехфазныймикропроцессорный
многотарифныйCE303-R33[Электронныйресурс]/URL:
http://www.energomera.ru/ru/products/meters/ce303r33, свободный. – Загл. c
экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
6.03.01.01 Трансформаторы тока ТТИ [Электронный ресурс]/URL:
https://www.iek.ru/products/catalog/pribory_ucheta_kontrolya_izmereniya_i_obor
udovanie_elektropitaniya/pribory_ucheta/transformatory_toka_tti, свободный. –
Загл. c экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
7.Руководство пользователя ПЧВ3 [Электронный ресурс]/URL:
https://owen.ru/product/preobrazovatel_chastoti_oven_pchv3, свободный. – Загл.
c экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
8.Руководство по эксплуатации преобразователя частоты EI-P7012
[Электронный ресурс]/URL: https://www.vesper.ru/catalog/invertors/ei-p7012,
свободный. – Загл. c экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
9.Руководство по эксплуатации модуля интерфейса RS-485
(протокол MODBUS) для EI-7011, EI-Р7012 [Электронный ресурс]/URL:
https://www.vesper.ru/catalog/optional-for-invertors/platy-i-moduli-
sopryazheniya/pcb-rs485a-1, свободный. – Загл. c экрана. – Яз. рус. (дата
обращения: 10.04.2020).
10. Контроллер ETHERNET 750-882 [Электронный ресурс]/URL:
https://www.wago.com/gb/plcs-controllers/controller-ethernet/p/750-882,
свободный. – Загл. c экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
11. РуководствопоэксплуатацииПЛК150[Электронный
ресурс]/URL: https://owen.ru/product/plk100_150_154, свободный. – Загл. c
экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 10.04.2020).
12. Федеральный закон от 28.12.2013 N 426-ФЗ (ред. от 27.12.2019) “О
специальной оценке условий труда”.
13. СанПиH 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и
организации работы».
14. ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
15. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
16. СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95.
17. КноррингГ.М.Справочнаякнигадляпроектирования
электрического освещения. – М.: Энергия, 1976. – 384 с.
18. Расчет светодиодных светильников URL:https://remsovet.com/9-
raschet-svetodiodnyh-svetilnikov.html (Дата обращения 15.05.2020).
19. ПанельсветодиоднаяДВО6560-P.URL:
https://www.iek.ru/products/catalog/svetotekhnika/kommercheskoe_osveshchenie/
paneli_svetodiodnye/svetodiodnye_paneli_20mm/panel_svetodiodnaya_dvo_6560
_p_595kh595kh20mm_36vt_6500k_prizma_iek (Дата обращения 15.05.2020).
20. ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.
21. ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты.
22. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ). – М.:
Изд. АО «Энергосервис», 2007. – 610 с.
23. ГОСТ Р МЭК 61140-2000 Защита от поражения электрическим
током.Общиеположенияпобезопасности,обеспечиваемой
электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи.
24. ГОСТ Р 22.0.02-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Термины и определения основных понятий.
25. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарнаябезопасность. Общие
требования.
26. КонотопскийВ.Ю.Финансовыйменеджменти
ресурсоэффективности: учебно-методическое пособие. – Томск: Изд. ТПУ,
2013. – 54 с.
27. Постановление Правительства РФ от 01.01.2002 N 1 (ред. от
27.12.2019)”ОКлассификацииосновныхсредств,включаемыхв
амортизационные группы”.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (373 отзыва)
5 (22 отзыва)
5 (14 отзывов)
5 (1241 отзыв)
4 (15 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.6 (92 отзыва)
4.6 (522 отзыва)
4.9 (522 отзыва)
